由美国Portal公司开发的创新型递送平台Gateway™系统,基于先进的机械挤压穿孔技术,不仅在造血干细胞的工程化改造中表现出色,还能高效递送多种RNA类载荷(包括mRNA、siRNA、saRNA等)。该系统在原代免疫细胞及干细胞的多重递送中展现出低毒性、高存活率与广谱细胞兼容性的优势,大幅简化了细胞工程改造流程。
Gateway:研发级仪器,适用于非临床应用场景。 Gateway需与 Booster 耗材配套使用,该耗材内含经优化的芯片 —— 该技术针对递送效率与细胞存活率可同步优化,且可广泛兼容不同细胞浓度与缓冲液。
重量 8lbs/3.62 Kg
尺寸(高x宽x深) 10.25″x11.25″x6.5′ (260mmx285mmx165mm)
容积范围 50-200u
细胞数量范围 0.5-10M/m
设备类型 研发级别
兼容设备 独立仪器
Gateway™:模块化设计实现精准高效递送
Gateway™系统由两部分组成:主机控制单元采用紧凑型台式设计,可精确控制输送参数,且能轻松置于生物安全柜内操作;MicroBooster™则是针对不同细胞类型优化设计的递送芯片,具备特定孔径结构,确保各类细胞均能实现更高效率的外源载荷处理。


图1. Portal机械挤压穿孔技术工作原理
混合:将细胞与目标载荷(如 mRNA、RNP等)共同悬浮于溶液中;
挤压:使细胞快速通过 Portal特殊设计的微流控芯片通道(孔径约为细胞直径的70%);
进入:细胞在物理挤压下发生瞬时形变,形成可自我修复的孔隙,周围目标分子顺势进入细胞质;
恢复:细胞膜迅速修复,细胞恢复完整状态。
整个过程快速、温和,无需化学试剂或病毒载体,也避免了电击对细胞造成的应激与损伤。
实验数据验证:高效递送与功能实现
1. 高效递送mRNA至多种免疫细胞
使用Gateway™系统向人类外周血单个核细胞 (PBMCs)递送GFP mRNA 20小时后,流式细胞术检测显示细胞活性良好,且在T细胞、B细胞、NK细胞和单核细胞中均检测到广泛GFP表达。

2. 人类诱导多能干细胞(iPSCs)中mRNA的高效表达

递送GFP mRNA至人iPSCs 20小时后,通过荧光显微镜与流式细胞术均观察到强GFP信号,细胞状态保持稳定。
3. CD34+细胞中的基因敲低

递送B2M siRNA至人类CD34+造血干细胞40小时后,流式细胞术显示B2M表达显著下降,同时细胞存活率维持较高水平。
4. 初始T细胞中的高效多重递送

从外周血单个核细胞中分离出初始T细胞,将GFP mRNA、荧光标记的葡聚糖聚合物和β2微球蛋白(B2M)CRISPR RNPs等多重载体递送至初始T细胞。40小时后,使用流式细胞术评估mRNA和B2M蛋白的表达,证实该系统支持高效多重递送。
5. CAR-T功能验证

将CD19嵌合抗原受体(CAR)mRNA递送至活化的T细胞中。转染20小时后,采用流式细胞术检测CD19 CAR的表达水平。随后,将高表达CAR的T细胞与Raji细胞共培养,通过Cytotox96法检测LDH释放量,以评估CAR-T细胞的效应功能。
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